10kV線路正常停電復送跳閘故障的分析與改進

張萌，劉俊達，吳明明

（國網山東省電力公司莘縣供電公司，山東聊城，252400）

1 案例故障

在2017年10月份。國網莘縣供電公司某供電所針對10kV配電線路進行正常的停電檢修，歷經了2個小時。在檢修結束后卻發現，履行工作終結手續時10kV線路復送失敗。根據調控中心反饋信息來看該線路出現了過流保護的動作，所以造成復送失敗，經過緊急排查工作人員未發現可疑情況，通過調控中心再次試送該10kV線路正常運行，復送跳閘故障產生的原因為過流動作導致跳閘。為了解決該故障運檢人員通過請示調控中心，將10kV配電線路的斷路器斷開，然后調控中心對斷路器10kV手拉手線路進行配送，在一個小時之后，原線路試送成功。斷路器也成功拉合，為此線路全面恢復供電。

2 故障分析

根據調控中心的運行記錄顯示該段配電線路在上半年負荷電流在123A左右。而在停電檢修之后，變電站的互感器電流為152A，同時在檢修過程中處于用電高峰期，所以導致10kV配電線路的配電變壓器產生的勵磁涌流，發生疊加現象，造成了更大的涌流。從而超過了10kV線路設定的過流保護定值造成在正常停電檢修之后，發生復電失敗的問題。

3 改進技術

3.1 保護整定原因

由于城市的配電網10kV出線距離比較短，所以很容易增加上下級之間的保護難度，為此當10kV分支線路出線故障短路時，開關1與開關2之間的電流值基本一致，因此無法通過設置不同動作電流值來實現上下級的保護配合，除了少部分10kV線路能夠實現全線速凍保護之外，大部分10kV的線路都采用兩端定時的保護。其中主保護作為速斷保護裝置，整定延時為0s，后備保護為過流保護，延時的效果必須根據實際的故障情況進行整定。如果分支線路的短路故障電流較小，能夠通過時間差的后備保護實現相互之間的保護配合。當配電網線路比較短，阻抗變小，在發生故障電路之后可以有效滿足速斷保護動作的條件。

3.2 開關性能原因

不同類型的開關，其性能存在差異。例如：普通的柱上真空開關，因為采用彈操機構，其動作時間與變電站10kV出線斷路器動作時間基本相同；永磁真空開關，因為采用永磁機構，整組動作時間（保護動作時間與分閘時間）小于或等于30 ms，小于變電站10kV出線斷路器動作時間，柱上真空開關典型性能。額定開斷電流/kA 20即使同為采用永磁機構的柱上真空開關，如果品牌不同，性能也有所不同。

3.3 快速分斷開關技術

10kV線路的柱上真空開關以及跌落式熔斷器能夠實現過流保護、快速斷開等動作。一次設備如果根據分斷時間進行判斷可以分為一半開關以及快速分斷開關等動作。快速分斷開關就是指在瞬間產生的動作，并且動作完成時間小于30毫秒。柱上真空開關是10kV線路的重要設備，能夠針對線路進行分斷與連接。按照操作方式進行劃分，柱上真空開關能夠劃分為彈簧機構和永磁機構，利用彈簧機構的動作能夠在瞬間對真空斷路器進行斷開動作。永磁機構作為全新的工作結構，可以有效地克服傳統彈簧機構存在的不足，并且實現控制分閘的時間小于30毫秒。跌落式熔斷器是10kV線路最常用的開關，可以有效實現正常的斷電保護以及設備投切的操作。通過跌落式熔斷器能夠為配電變壓器進行全面保護，并且切除變壓器的低壓側故障。在10kV線路中，跌落式熔斷器的應用效果非常好。但是跌落式熔斷器還存在很多方面的不足，例如，熔絲的電流特性不良，必須要通過較大的電流才能夠將熔絲熔斷。另外很多的廠家生產的跌落式熔斷器做工粗糙，導致上觸頭的彈簧機構性能不良，造成熔管合閘比較困難，也會由于接觸不良而導致火花過熱的問題。熔管在轉動的過程中，由于表面粗糙，所以給轉動帶來影響，甚至無法及時的切斷電弧。熔管的尺寸以及熔斷器之間的固定接觸部分存在不匹配的問題，也會經常出現松動的問題，造成跌落式熔斷器無法正常工作，而且很容易受到大風天氣等外力作用產生誤動的問題。合理選用快熔跌落式熔斷器。在10 kV線路的所有公用變壓器的高壓側，統一安裝快熔跌落式熔斷器，選用時間電流特性良好的熔絲，實現反時限過流或過負荷保護，確保在變壓器故障或低壓側故障時，及時切除故障點，避免變電站10 kV出現斷路器動作。對于容量在630 kVA以下的專變用戶，要求在產權分界點上配置快熔跌落式熔斷器，實現用戶快速分斷開關和10 kV線路干線、支線開關的進一步配合，避免因為用戶設備原因，造成變電站10 kV出線斷路器跳閘。

3.4 更新10kV配電設備

設備的質量對于線路運行具有非常重要的作用，由于當前很多的配電線路設備都會出現不同程度的老化，這也是引發跳閘故障的重要原因，為此必須要加強對于10kV配電設備進行及時的更新，避免質量不達標的配電設備影響整個電力系統的運行。例如，必須要針對避雷器和隔離開關等頻繁使用的部件，或者容易受損的部件進行更換，避免這些設備由于常年不維修而造成的質量下降，此外還應該針對其它的配電設備進行管理。例如，在停電復送跳閘故障中，由于10kV配電線路自身的問題而造成的電力故障，則應該及時的更換保護設備，保護線路的正常工作，減少跳閘次數。變電站在停電檢修過程中一定要確保運行安全與穩定，必須要避免故障的發生，所以在正常狀態下必須要加強對于變電站繼電保護系統的定期檢查和維護，從而避免因為突發故障造成電網中斷。變電站的運行維護主要是通過變電站的日常監測與護理，這樣不僅能夠對全站的日常監測修理與維護工作進行全面的保養，而且還能夠增強變電站的運行效率，盡可能的避免設備產生故障等問題。隨著我國變電站繼電保護系統自動化運行的發展。